Vektorifunktioiden analyysi 2A Harjoitus 5, 17.2.2017 1

Vektorifunktioiden analyysi 2A
Harjoitus 5, 17.2.2017
1. Laske napakoordinaatteja käyttäen funktion f : A → R, f (x, y) = 2xy integraali yli joukon
A = {(x, y) ∈ R2 : x < 0, y > 0, 1 < x2 + y 2 < 9}.
2. Laske sylinterikoordinaatteja käyttäen funktion f : A → R, f (x, y, z) =
integraali yli joukon
z
1+x2 +y 2
A = {(x, y, z) ∈ R3 : x > 0, x < y, 1 < x2 + y 2 < 3, 1 < z < 5}.
3. Osoita, että pallokoordinaattikuvaus
gp : W → gp (W ), gp (r, θ, ϕ) = (r cos θ cos ϕ, r sin θ cos ϕ, r sin ϕ),
missä W = ]0, ∞[ × ]0, 2π[ × ]− π2 , π2 [, on diffeomorfismi.
4. Laske joukon
A = {(x, y, z) ∈ R3 : 1 < x2 + y 2 + z 2 < 4, y > |x| , z > 0}
tilavuus pallokoordinaattikuvausta käyttäen. Piirrä kuva.
5. Laske n-ulotteisen pallon B n (0, r) tilavuus kun n = 4 ja n = 5.
6. Olkoon W ⊂ Rn ja g : W → Rn Lipschitz-jatkuva funktio, ts. on olemassa
M > 0 siten, että
kg(x) − g(x0 )k ≤ M kx − x0 k
kaikille x, x0 ∈ W .
Osoita, että jos S ⊂ W on nollamittainen, niin myös g(S) on nollamittainen
joukko.
7. Olkoon W ⊂ Rn avoin joukko ja g : W → g(W ) diffeomorfismi. Olkoon lisäksi
U ⊂ W rajoitettu joukko, jolle U ⊂ W . Osoita, että
(a) g(∂U ) = ∂g(U ).
(b) jos U on Jordan-joukko, niin myös g(U ) on Jordan-joukko.
1